(57)【要約】【課題】高さの相違する試料容器を縦立保持可能であり、軽量で熱容量が小さく、しかも安価な試料容器トレイを提供する。【解決手段】上記課題を解決するために成された本発明に係る試料容器トレイは、一または複数の試料容器１を縦立状態で保持する試料容器トレイにおいて、試料容器の底部を支持するベース３と、前記ベースに取り付けられた、その中空部に試料容器が収容されるコイル状の保持部１０と、を有することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一又は複数の試料容器を縦立状態で保持する試料容器トレイにおいて、
試料容器の底部を支持するベースと、
前記ベースに取り付けられた、その中空部に試料容器が収容されるコイル状の保持部と、
を有する試料容器トレイ。
【請求項２】
請求項１に記載の試料容器トレイにおいて、前記ベースと前記保持部が金属製であることを特徴とする試料容器トレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料容器を縦立保持する試料容器トレイに関し、特に、試料の前処理を行う際に好適な試料容器トレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
クロマトグラフ等の各種分析装置で試料を分析する際に、予め試料を加熱・冷却、或いは撹拌するといった前処理を必要とする場合がある。例えば、ガスクロマトグラフ分析のためのヘッドスペースサンプラで気体試料を採取する際には、固体試料又は液体試料が封入された試料容器（バイアル）を恒温槽内に収容し、所定温度で所定時間加熱する前処理を行うことで試料の揮発を促進させる。その後、バイアル内の上部空間に充満している気体試料を採取し、ガスクロマトグラフ分析に供する。多数の試料を順次分析する場合、それら試料をまとめて前処理することが好ましい。こうした前処理には、多数のバイアルを縦立保持可能なバイアルトレイが使用される。
【０００３】
このようなバイアルトレイとして、従来、図１又は図２に示すような形態のバイアルトレイが用いられてきた。図１に示すバイアルトレイは、バイアル１の外径よりも若干大きな径を有する挿通孔が多数穿設された保持板２を支柱４を介してトレイのベース部３に取り付けた構造を有する。また、図２に示すバイアルトレイは、バイアルが収容される筒状部が多数形成されたバイアル保持部がベース部に一体化されたバイアル収容部５を有する（特許文献１を参照）。
【０００４】
高さの異なる複数のバイアル１を縦立保持する場合、バイアルを安定して保持するため、図１に示した保持板設置型のトレイでは複数枚の保持板２を高さの異なる位置に設置しなければならない。また、図２に示した一体型トレイでは、バイアル収容部５の高さを高くする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2008-275476号公報
【特許文献２】特開2006-281018号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、保持板設置型のトレイでは、保持板２の数が増えるとそれだけトレイ全体の重量が増加する。また、一体型トレイでも、バイアル収容部５が大きくなるとそれだけトレイ全体の重量が大きくなる。バイアルトレイの重量が増加すると、試料を封入した多数のバイアルをトレイに収容した状態で該トレイを運搬するのが困難になる。
【０００７】
さらに、トレイの重量が増加するだけでなく熱容量も増加するため、分析の前処理として加熱、冷却を行う際の熱応答性が悪くなり、前処理に要する時間が長くなる。さらに、加熱、冷却に余分な電力が必要になるため試料の前処理にかかるランニングコストが増加する。
【０００８】
また、上記のヘッドスペース法では、固体試料又は液体試料から気体試料の揮発を促進するためにアジテーション（振とう）が行われることが多い。その際、試料容器トレイの重量が大きいほど、大きな駆動力のモータを必要とするため、アジテータが大型化し、コストが高くなる。また、アジテーションに必要な消費電力も大きくなる。
【０００９】
一方、複数本のワイヤをバイアルの底部を支持するホルダ本体から上方に突出させるように設け、そのワイヤの上端部を中空部の径方向に屈曲させて弾性を持たせるようにすることにより、高さの異なる試料容器も保持できるようにした試験管ホルダも開示されている（特許文献２を参照）。このようなホルダを多数設けた構造のトレイとすれば、重量や熱容量はそれほど大きくならない。しかしながら、こうした構造は複雑であって組立てに手間がかかり、パーツ数も多くなるため、トレイ自体が高価なものとならざるをえない。
【００１０】
本発明は上記の課題に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、高さの相違する試料容器を縦立保持可能であり、軽量で熱容量が小さく、しかも安価な試料容器トレイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために成された本発明に係る試料容器トレイは、一又は複数の試料容器を縦立状態で保持する試料容器トレイにおいて、試料容器の底部を支持するベースと、前記ベースに取り付けられた、その中空部に試料容器が収容されるコイル状の保持部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る試料容器トレイにおいて、ベース板に取り付けられた１つの保持部は、１本の試料容器をその中空部に保持する。したがって、多数の試料容器を縦立保持するトレイでは、多数の保持部が適宜の間隔を保ってベースに取り付けられる。各保持部の内径は試料容器の外径よりも適度に大きな、つまり試料容器を挿入する際には無理なく挿入できるサイズにする一方、試料容器が収容された状態では大きな隙間ができないようなサイズにしておくとよい。また、保持部の高さは、使用される最も高い試料容器に合わせて、該試料容器の高さの２／３程度にしておくとよい。
【００１３】
上記構成を有する本発明に係る試料容器トレイによると、最も高い試料容器よりも低い、任意の高さの試料容器を縦立保持することができる。また、本発明に係る試料容器トレイは、ベースとコイル状に形成された保持部のみで構成されるため、トレイを軽量化し、かつ熱容量を抑制することができる。
【００１４】
トレイの軽量化により運搬が容易になり、アジテーションに必要な駆動力を小さくすることができる。また、トレイの熱容量の抑制により、試料容器の熱応答性を向上させ、前処理に要する時間を短縮することができる。温度調節に必要な電力量の削減も実現することができ、前処理の消費電力を抑えることができる。さらに、従来の一体型トレイと比べ、試料容器の露出面積が大きくなるため、温度調節された風を試料容器に直接当てることができ、この点においても試料容器の熱応答性を高めることができる。
【００１５】
また、本発明に係る試料容器トレイは部品数が少なく、組立も容易である。またコイル状の保持部は量産に適しているため、部品コストの削減に有利である。こうしたことから、本発明に係る試料容器トレイは比較的安価に製造することが可能である。
【００１６】
さらに、本発明に係る試料容器トレイのコイル状保持部はアジテーションの際にたわむので、小振幅のアジテーションでも大きなアジテーション（撹拌）効果を得ることができる。そのため、アジテーションの際の駆動力は一層少なくて済み、消費電力の抑制に有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来の保持板設置型試料容器トレイの模式図。
【図２】従来の一体型試料容器トレイの模式図。
【図３】本発明の一実施例に係る試料容器トレイの模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１９】
図３は、本発明の一実施例に係るバイアルトレイの模式図である。トレイは、ベース部３と、ベース部３上に行列状に取り付けられた複数の保持部１０とから構成されており、ベース部３は上面が略平坦であり、バイアル１の基底部を支持する。保持部１０は、バイアル１の外形よりも僅かに大きな内径のコイル状のワイヤから成る。各保持部１０は、ベース部３に対しそれぞれねじ止め（図示なし）によって取り付けられている。バイアル１はコイル状保持部１０の中空部に収容されることによって縦立保持される。ベース部３、及び保持部１０は例えばステンレス等の金属製である。なお、保持部１０をベース部３に取り付ける方法は、ねじに限らず溶着、接着等の他の方法でもよい。溶着、接着などによる取付方法では取付けに別途部品を必要としないものの、変形したり破損したりした保持部１０を交換する際に不便である。この点、ねじによる取付けでは、保持部１０の交換が容易である。
【００２０】
保持部１０の高さは、このトレイに縦立保持されるバイアルの中で最も高さが高いバイアルに応じて決められる。バイアルの底部から略２／３の高さまで保持した状態であれば、アジテーション時などにもバイアルが保持部１０から脱落することを避けられる。したがって、保持部１０の高さは最も高いバイアルの全高の２／３以上に定めておくとよい。
【００２１】
次に、本発明の実施例にかかるトレイで保持されたバイアル１から、ヘッドスペース法により気体試料を採取する方法について説明する。
【００２２】
固体試料又は液体試料が封入された複数のバイアル１はそれぞれ、トレイの各保持部１０に収容される。この際、本実施例のトレイは様々な高さのバイアル１を保持できるため、用いる試料の分量によって高さの異なるバイアル１を使い分けることができる。例えば、高さの低いバイアル１１を使用することによって、試料の分量が少ない場合にも気体試料の採取を行うことができる。
【００２３】
上記のように複数のバイアル１が収容されたトレイは、ヘッドスペース試料導入装置内の恒温槽内に設置される。トレイ内のバイアル１は恒温槽内で所定の温度で一定時間加熱され（例えば、300℃、30分間）、これによりバイアル１内の試料が揮発しバイアル１内上部空間に充満する。加熱は、所定温度に加熱された空気をファンで循環させる加熱空気循環方式、又はトレイのベース部にヒートブロックを埋め込み加熱するヒートブロック方式等による。本実施例に係るトレイは全て金属で構成されているため、300℃以上といった極めて高い温度で加熱することができる。加熱の際には、トレイにアジテーションを加えることにより、試料の揮発を促進することができる。また、複数のバイアルが収容されたトレイをそのまま加熱することで、分析の前処理を効率よく行うことができる。
【００２４】
上記のように前処理が行われたトレイはオートサンプラなどに装填され、ニードルなどにより各バイアルから気体試料が吸引されてガスクロマトグラフなどの分析機器に順次導入され分析に供される。
【００２５】
本発明に係るトレイではバイアルの露出面積が大きいため、上記のような恒温槽で加熱空気循環方式による加熱を行う際に、加熱された空気を直接バイアルに当てることができる。また、トレイ全体の熱容量が小さいため、温度応答性が良好である。そのため、本発明に係るトレイは、従来の保持板設置型（図１）や一体型（図２）のトレイと比べ、試料を所定の温度に上昇させるまでの時間を短くし、前処理の効率を上げることができ、かつ、温度調節に要する電力量を抑えることができる。さらに、本発明にかかるトレイは、従来の保持板設置型（図１）や一体型（図２）のトレイに比して軽量であるため、アジテーション動作を低パワーで行うことができる。また、バイアル１がコイル形状の保持部１０で保持されているために、アジテータの振とう振幅が小さくてもバイアル１が大きく揺動する。このため、アジテーション（撹拌）作用の効率がよい。
【００２６】
本実施例に係るバイアルトレイは、従来の保持板設置型や一体型トレイに比してさらに優れた効果を奏する。即ち、従来のトレイでは、アジテーション時に発生する騒音を抑制するために、Oリングなどの緩衝部材を試料容器保持部の内部に取り付けることが多い。これに対し、本発明に係るトレイでは、コイル状の保持部１０が緩衝部材としての役割も果たすため、別途緩衝部材を取り付けることなく、アジテーション時の騒音抑制を達成しうる。
【００２７】
なお、上記実施例では、ベース部３、保持部１０の材質を金属としているが、本発明はこれに限定されるものではない。樹脂その他任意の材質を、ベース部３と保持部１０の両方又はいずれか一方に用いることが可能である。ベース部３及び保持部１０を共に樹脂製としたトレイは300℃以上の高温の使用には不適であるが低温（例えば30℃）での加熱や冷却に適している。
【００２８】
また上記実施例のトレイでは、ベース部３の形状を四角形としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、円形、六角形など様々な形状が考えられる。ベース部３を円形とした場合には、アジテーションの動作軸をベース２の中心部に設置し、アジテーションを回転方向に行うようにするのが一般的である。
【００２９】
ベース部３に取り付けられる保持部１０の配置も上記実施例に限定されず、任意のものにすることができる。例えば、ベース部３を円形とした場合には同心円状に保持部１０を配置するとよい。
【００３０】
なお、上記実施例では、本発明に係るトレイをヘッドスペース法による試料採取のために用いているが、本発明のトレイはかかる使用法に限定されるものでないことは明らかである。
【符号の説明】
【００３１】
１…試料容器
２…保持板
３…ベース部
４…支柱
５…収容部
１０…保持部
【図１】
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【図２】
2010190631.tif 000004
【図３】
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